1. A multispecies approach reveals hot spots and cold spots of diversity and connectivity in invertebrate species with contrasting dispersal modes
- Author
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Bastien Mérigot, Anne Chenuil, Sophie Dubois, Jean-Baptiste Ledoux, Emilie Boissin, Abigail E. Cahill, Didier Aurelle, Alexandra Anh-Thu Weber, Zoheir Bouzaza, Emilie Egea, Olivier Chabrol, Aurélien De Jode, Romain David, CIIMAR - Centro Interdisciplinar de Investigação Marinha e Ambiental, Institut méditerranéen de biodiversité et d'écologie marine et continentale (IMBE), Avignon Université (AU)-Aix Marseille Université (AMU)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UMR237-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Evolutionary Biology and Ecology of Algae (EBEA), Station biologique de Roscoff [Roscoff] (SBR), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Pontificia Universidad Católica de Chile (UC)-Universidad Austral de Chile-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Abdelhamid Ibn Badis de Mostaganem, Institut méditerranéen d'océanologie (MIO), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Aix Marseille Université (AMU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Toulon (UTLN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de recherches insulaires et observatoire de l'environnement (CRIOBE), Université de Perpignan Via Domitia (UPVD)-École pratique des hautes études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'Excellence CORAIL (LabEX CORAIL), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université des Antilles et de la Guyane (UAG)-École des hautes études en sciences sociales (EHESS)-École pratique des hautes études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de La Réunion (UR)-Université de la Polynésie Française (UPF)-Université de la Nouvelle-Calédonie (UNC)-Institut d'écologie et environnement-Université des Antilles (UA), Institut de Mathématiques de Marseille (I2M), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Centrale de Marseille (ECM)-Aix Marseille Université (AMU), Institute of Marine Sciences / Institut de Ciències del Mar [Barcelona] (ICM), Consejo Superior de Investigaciones Científicas [Madrid] (CSIC), Centro Interdisciplinar de Investigação Marinha e Ambiental (CIMAR/CIIMAR), Universidade do Porto, MARine Biodiversity Exploitation and Conservation (UMR MARBEC), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER), Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Ouest]), University of Basel (Unibas), Aix-Marseille Université, Fundação para a Ciência e a Tecnologia (Portugal), Université Abdelhamid Ibn Badis Mostaganem, European Commission, Institut méditerranéen de biodiversité et d'écologie marine et continentale ( IMBE ), Université d'Avignon et des Pays de Vaucluse ( UAPV ) -Aix Marseille Université ( AMU ) -Institut de recherche pour le développement [IRD] : UMR237-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Evolutionary Biology and Ecology of Algae ( EBEA ), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 ( UPMC ) -Pontificia Universidad Católica de Chile-Universidad Austral de Chile-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Institut méditerranéen d'océanologie ( MIO ), Institut de Recherche pour le Développement ( IRD ) -Aix Marseille Université ( AMU ) -Université de Toulon ( UTLN ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Centre de recherches insulaires et observatoire de l'environnement ( CRIOBE ), Université de Perpignan Via Domitia ( UPVD ) -École pratique des hautes études ( EPHE ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Laboratoire d'Excellence CORAIL ( LabEX CORAIL ), Institut de Recherche pour le Développement ( IRD ) -Université des Antilles et de la Guyane ( UAG ) -École des hautes études en sciences sociales ( EHESS ) -École pratique des hautes études ( EPHE ) -Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer ( IFREMER ) -Université de la Réunion ( UR ) -Université de la Polynésie Française ( UPF ) -Université de Nouvelle Calédonie-Institut d'écologie et environnement, Institut de Mathématiques de Marseille ( I2M ), Aix Marseille Université ( AMU ) -Ecole Centrale de Marseille ( ECM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Institute of Marine Sciences / Institut de Ciències del Mar [Barcelona] ( ICM ), Consejo Superior de Investigaciones Científicas [Spain] ( CSIC ), Centro Interdisciplinar de Investigação Marinha e Ambiental ( CIMAR/CIIMAR ), Universidade do Porto [Porto], MARine Biodiversity Exploitation and Conservation ( UMR MARBEC ), Institut de Recherche pour le Développement ( IRD ) -Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer ( IFREMER ) -Université de Montpellier ( UM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer ( IFREMER ), Institut de Recherche pour le Développement ( IRD [France-Ouest] ), University of Basel ( Unibas ), Université de Perpignan Via Domitia (UPVD)-École Pratique des Hautes Études (EPHE), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université des Antilles et de la Guyane (UAG)-École des hautes études en sciences sociales (EHESS)-École Pratique des Hautes Études (EPHE), Aix Marseille Université (AMU)-École Centrale de Marseille (ECM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Universidade do Porto = University of Porto, Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UMR237-Aix Marseille Université (AMU)-Avignon Université (AU), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Universidad Austral de Chile-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Pontificia Universidad Católica de Chile (UC), Université des Antilles (UA)-Institut d'écologie et environnement-Université de la Nouvelle-Calédonie (UNC)-Université de la Polynésie Française (UPF)-Université de La Réunion (UR)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-École pratique des hautes études (EPHE), and Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-École des hautes études en sciences sociales (EHESS)-Université des Antilles et de la Guyane (UAG)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)
- Subjects
0106 biological sciences ,Aquatic Organisms ,Population ,Biology ,Population structure ,010603 evolutionary biology ,01 natural sciences ,Population density ,Genetic diversity ,Larvae ,Mediterranean Sea ,Genetics ,Animals ,14. Life underwater ,education ,Species genetic diversity correlation ,Ecology, Evolution, Behavior and Systematics ,Invertebrate ,education.field_of_study ,[ SDE.BE ] Environmental Sciences/Biodiversity and Ecology ,[SDV.GEN.GPO]Life Sciences [q-bio]/Genetics/Populations and Evolution [q-bio.PE] ,Geography ,Ecology ,Marine invertebrates ,010604 marine biology & hydrobiology ,Marine larval ecology ,Genetic Variation ,Species diversity ,Biodiversity ,Dispersal ,15. Life on land ,Invertebrates ,[ SDV.GEN.GPO ] Life Sciences [q-bio]/Genetics/Populations and Evolution [q-bio.PE] ,Genetics, Population ,13. Climate action ,Larva ,Genetic structure ,Biological dispersal ,[SDE.BE]Environmental Sciences/Biodiversity and Ecology ,Animal Distribution ,human activities - Abstract
Cahill, Abigail E. ... et al.-- 15 pages, 5 figures, 4 tables, supporting information https://dx.doi.org/10.1111/mec.14389, data accessibility in GenBank (accession nos MG063882–MG064453), DataDryad https://doi.org/10.5061/dryad.dv4 mg, GitHub https://github.com/chaby/dana, Genetic diversity is crucial for species’ maintenance and persistence, yet is often overlooked in conservation studies. Species diversity is more often reported due to practical constraints, but it is unknown if these measures of diversity are correlated. In marine invertebrates, adults are often sessile or sedentary and populations exchange genes via dispersal of gametes and larvae. Species with a larval period are expected to have more connected populations than those without larval dispersal. We assessed the relationship between measures of species and genetic diversity, and between dispersal ability and connectivity. We compiled data on genetic patterns and life history traits in nine species across five phyla. Sampling sites spanned 600 km in the northwest Mediterranean Sea and focused on a 50-km area near Marseilles, France. Comparative population genetic approaches yielded three main results. (i) Species without larvae showed higher levels of genetic structure than species with free-living larvae, but the role of larval type (lecithotrophic or planktotrophic) was negligible. (ii) A narrow area around Marseilles, subject to offshore advection, limited genetic connectivity in most species. (iii) We identified sites with significant positive contributions to overall genetic diversity across all species, corresponding with areas near low human population densities. In contrast, high levels of human activity corresponded with a negative contribution to overall genetic diversity. Genetic diversity within species was positively and significantly linearly related to local species diversity. Our study suggests that local contribution to overall genetic diversity should be taken into account for future conservation strategies, Funding was provided by DEVOTES (DEVelopment Of innovative Tools for understanding marine biodiversity and assessing good Environmental Status), funded by the European Union under the 7th FRAMEWORK Programme, “The Ocean of Tomorrow” (grant agreement no. 308392), www.devotes-project.eu, and by La Faculté des Sciences de la Nature et de la Vie de l’Université Abdelhamid Ibn Badis, Mostaganem, Algeria (ZB) and the Portuguese Foundation for Science and Technology (Fundação para a Ciência e a Tecnologia; FCT; Postdoctoral grant SFRH/BPD/74400/2010; JBL). This work is a contribution to Labex OT-Med (n° ANR-11-LABX-0061) and has received funding from Excellence Initiative of Aix-Marseille University - A*MIDEX, a French “Investissements d’Avenir” programme”
- Published
- 2017